Smart geschweißt Hier kommt die richtige Schweißtechnik wahrlich zum Zug

Im Schienenfahrzeugbau sind Top-Qualität und eine lückenlose Rückverfolgung aller Prozesse gefordert. Fronius Perfect Welding hat schon mal das richtige Schweißequipment, um diese Aufgabe zu meistern.

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Der Schienenfahrzeugbau in Deutschland boomt! Laut der Datenplattform statista erzielte die Branche 2020 allein im Inland einen Umsatz von 5,2 Milliarden Euro – etwa doppelt so viel wie noch vor 15 Jahren. Auch die Corona-Pandemie hatte das nicht bremsen können. Aber schon der kleinste Fehler kann sich beim Bau und der Instandhaltung von Schienenfahrzeugen aller Art gravierend auswirken, sagt Fronius. Der Schweißtechnikspezialist unterstützt deshalb die Hersteller von Lokomotiven, Zügen, Triebwagen und Waggons sowie Straßenbahnen mit Schweißsystemen, die nicht nur sehr gute Schweißnähte ergeben, sondern auch die umfassende Datenerfassung erlauben. Damit sei jede einzelne Schweißnaht bis ins Detail nachvollziehbar – und zwar sowohl bei manuell bedienten Geräten als auch beim automatisierten Hochleistungsschweißen. Wie und womit geschweißt wird, hängt außerdem davon ab, ob es sich um schnell fahrende Personenzüge, oder um auf Robustheit ausgelegte Gütertransportsysteme handelt.

Breites Materialspektrum verlangt Schweißflexibilität

Aluminium, ferritische Stähle oder hochfeste Speziallegierungen charakterisieren das Materialspektrum in diesem Industriesektor. Bei der Fertigung von Schienenfahrzeugen kommen also viele unterschiedliche Werkstoffe in den verschiedensten Geometrien und Stärken zum Einsatz. Das fordere auch die Schweißtechnik heraus, von der dadurch viel Flexibilität verlangt werde. Sowohl im Produktionsprozess als auch bei der Wartung von Schienenfahrzeugen ist das Schweißen außerdem einer der wichtigsten Arbeitsschritte. Etwa 90 Prozent der Schweißarbeiten werden manuell erledigt, der Rest, es handelt sich hauptsächlich um besonders lange und durchgängige Schweißnähte, wird automatisiert gefügt, informiert Fronius.

Und seit 2008 gilt für den Schienenfahrzeugbau in Deutschland die DIN EN 15085, in der die anerkannten Regeln der Technik definiert sind. Betriebe, die in diesem Metier schweißen wollen, müssen ihre Eignung nach dieser Norm nachgewiesen haben und entsprechend zertifiziert sein. Dazu gehört auch die lückenlose, rückverfolgbare Datenerfassung – denn Fehler können, wie oben schon erwähnt, dramatische Folgen nach sich ziehen. Experten rechnen etwa damit, dass unerkannte Schweißfehler die zehnfachen Kosten verursachen. Von den Gefahren für Mensch und Umwelt oder dem drohenden Imageverlust für den Bahnbetreiber ganz zu schweigen. Die Qualitätssicherung mithilfe nachvollziehbarer Fertigungsdaten ist folglich ein zentrales Thema, um das auch die Schweißtechnik nicht herum kommt.

So hat man die schweißtechnischen Daten im Blick

Fronius Perfect Welding hat für seine Schweißsysteme deshalb verschiedene Optionen im Portfolio, welche die Erfassung und Auswertung relevanter Prozessdaten ermöglichen. Die Geräte sind beispielsweise mit den offenen Kommunikationsschnittstellen OPC-UA oder MQTT ausgestattet, mit denen sich die Informationen in einheitlicher Form zur Verarbeitung weitergeben lassen. Und mit Weldcube steht ein eigenes Dokumentations- und Analysesystem zur Verfügung, merkt Fronius an. Die Anwender können mit dieser Software Daten wie etwa Strom, Spannung, Drahtvorschub, Schweißgeschwindigkeit und -zeit, Lichtbogen- und Dynamikkorrektur oder Jobnummern erfassen, auswerten und visualisieren. So lassen sich Prozesse optimieren, Fehler flott erkennen und beheben – die Fertigung der Schienenfahrzeuge, um beim Thema zu bleiben, wird also lückenlos nachverfolgbar.

Zum Einsatz kommt Weldcube zum Beispiel in Verbindung mit Fronius‘ aktueller Stromquellenplattform TPS/i. Die Schweißgeräte dieser Serie sind modular, deshalb individuell anpassbar und zeichneten sich durch Vernetzbarkeit sowie umfangreiche Kommunikationsfunktionen aus. Ihre hohe Prozessorleistung ermöglicht es, Schweißprozesse sehr genau zu analysieren und zu kontrollieren. Bei einer Vielzahl von Schweißaufgaben kämen so stets gute Ergebnisse heraus. Ebenfalls beliebt in der betreffenden Branche sei die Baureihe Transsteel, die speziell für das Stahlschweißen ausgelegt sei. Transsteel zeichne sich durch eine robuste Konstruktion, ein intelligentes Design und die einfache Bedienung aus. Ihre eigens angepassten Schweißkennlinien sorgen dabei etwa für ein exaktes Zünd- oder ideales Abbrandverhalten.

Schneller schweißt das smarte Doppelpacksystem

Auch für das automatisierte Hochleistungsschweißen bietet Fronius Systeme an, die überzeugten. Dazu gehört zum Beispiel das Tandemschweißgerät TPS/i TWIN Push. Zwei TPS/i-Stromquellen mit ideal synchronisierten Lichtbögen erzeugen dabei ein gemeinsames Schmelzbad. Dieses Konzept erhöht die Prozessstabilität und die Abschmelzleistung. Das Resultat sind sehr schnell gefertigte, qualitativ und optisch einwandfreie Schweißnähte. Vor allem beim Schweißen langer Nähte auf dicken Blechen könne der Tandemschweißprozess seine Stärken ausspielen.

Zusätzliche Vorteile hole man sich mit dem Pulsschweißprozess PMC (Pulse Multi Control) in den Betrieb. Denn dieser erlaubt einen tieferen Einbrand, noch mehr Speed und reduziert den Wärmeeintrag. Zusatzfunktionen wie der Lichtbogenlängen- und Einbrandstabilisator brächten es mit sich, dass jede einzelne Schweißnaht höchsten Qualitätsansprüchen gerecht werde. Bei einem Anwender, merkt Fronius an, der unter anderem Drehgestellrahmen für Triebwagen und Waggons fertigt und dafür 15 Millimeter dicke Bauteile schweißen muss, konnte mithilfe des TPS/i PMC TWIN-Prozesses die Schweißgeschwindigkeit sogar verdoppelt werden – bei gleichbleibend hochwertigen Ergebnissen.

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